JPH0759745B2 - 耐熱性に優れたチタンめつき鋼板 - Google Patents
耐熱性に優れたチタンめつき鋼板Info
- Publication number
- JPH0759745B2 JPH0759745B2 JP61164753A JP16475386A JPH0759745B2 JP H0759745 B2 JPH0759745 B2 JP H0759745B2 JP 61164753 A JP61164753 A JP 61164753A JP 16475386 A JP16475386 A JP 16475386A JP H0759745 B2 JPH0759745 B2 JP H0759745B2
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- JP
- Japan
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- titanium
- plated steel
- steel sheet
- titanium nitride
- steel plate
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は耐熱性に優れたチタンめっき鋼板に関する。
＜従来技術とその問題点＞ 従来チタンめっき鋼板はチタンめっきの優れた性質にも
かかわらず、溶融めっきや電気めっきによる製造が困難
であるために、実用化に至っていない。しかし近年、真
空蒸着による製造法が検討され、実用化の機運が熟して
いる。しかし、このような蒸着によって製造されたチタ
ンめっき鋼板を高温で使用しようとすると、非常に脆い
Fe−Ti合金の層が直ちに厚く形成されるために、加工
性、耐食性、表面外観などの性能が著しく阻害される。
かかわらず、溶融めっきや電気めっきによる製造が困難
であるために、実用化に至っていない。しかし近年、真
空蒸着による製造法が検討され、実用化の機運が熟して
いる。しかし、このような蒸着によって製造されたチタ
ンめっき鋼板を高温で使用しようとすると、非常に脆い
Fe−Ti合金の層が直ちに厚く形成されるために、加工
性、耐食性、表面外観などの性能が著しく阻害される。
＜問題を解決する手段＞ 本発明はこの問題に鑑み、真空蒸着でチタンめっき鋼板
を製造する際に、鋼板とめっき層の間にチタンの窒化物
の層を形成することによって、めっき層のチタンと母材
の鉄との拡散を妨げてFe−Ti合金層の形成を防止するも
のである。
を製造する際に、鋼板とめっき層の間にチタンの窒化物
の層を形成することによって、めっき層のチタンと母材
の鉄との拡散を妨げてFe−Ti合金層の形成を防止するも
のである。
＜発明の構成＞ 即ち、本発明によれば、鋼板の表面に100nmないし１μ
ｍの厚さの窒化チタン層を有し、その上にチタンの真空
蒸着めっきを施してなる耐熱性に優れたチタンめっき鋼
板が提供される。
ｍの厚さの窒化チタン層を有し、その上にチタンの真空
蒸着めっきを施してなる耐熱性に優れたチタンめっき鋼
板が提供される。
本発明において、FeとTiの拡散を防止するためには少く
とも約100nmのTiN層が必要である。しかし１μｍを越え
るとめっき鋼板の加工性が悪くなるので、鋼板使用の面
から見て100nmないし１μｍが妥当である。
とも約100nmのTiN層が必要である。しかし１μｍを越え
るとめっき鋼板の加工性が悪くなるので、鋼板使用の面
から見て100nmないし１μｍが妥当である。
真空蒸着めっき法でチタンめっき鋼板を製造する際に、
鋼板とめっき層の間にチタンの窒化物層を形成すること
は、イオンビーム発生装置（イオン源装置）を使用すれ
ば、比較的容易に実施することができる。
鋼板とめっき層の間にチタンの窒化物層を形成すること
は、イオンビーム発生装置（イオン源装置）を使用すれ
ば、比較的容易に実施することができる。
＜発明の具体的開示＞ 次に図面を参照し実施例により、本発明を具体的に説明
するが、これは何等本発明を限定するものではない。
するが、これは何等本発明を限定するものではない。
第１図は本発明のチタンめっき鋼板を製造する装置の概
念を示す断面図である。装置は真空にすることのできる
３個の真空室からなる。即ち、コイル装入室３、蒸着室
４、コイル取り出し室５である。コイル１は操業に先立
ってこの装入室に装填する。
念を示す断面図である。装置は真空にすることのできる
３個の真空室からなる。即ち、コイル装入室３、蒸着室
４、コイル取り出し室５である。コイル１は操業に先立
ってこの装入室に装填する。
蒸着室４には、窒素イオンビーム発生装置６とチタン蒸
発槽７と電子銃８が設けられた窒化チタン層形成領域９
と、そしてチタン蒸発槽７′と電子銃８′が設けられた
チタン蒸着領域10が形成されている。
発槽７と電子銃８が設けられた窒化チタン層形成領域９
と、そしてチタン蒸発槽７′と電子銃８′が設けられた
チタン蒸着領域10が形成されている。
次にコイルの装填は３個の室3,4および５を大気に開放
した状態で行ってもよいが（操業の最初はそうする）、
連続操業中は、エラストマー製のバルブ２で鋼帯１をは
さんで締めて、コイル装入室３のみを大気圧に戻し、次
のコイルの鋼帯を前のコイルの鋼帯に溶接してからコイ
ル装入室を減圧した後、バルブを開くようにすれば効率
がよい。蒸着済みのコイルを取り出す場合も同様にバル
ブ２′を締めて、コイルの取り出し、室５のみを大気圧
に戻すようにすればよい。
した状態で行ってもよいが（操業の最初はそうする）、
連続操業中は、エラストマー製のバルブ２で鋼帯１をは
さんで締めて、コイル装入室３のみを大気圧に戻し、次
のコイルの鋼帯を前のコイルの鋼帯に溶接してからコイ
ル装入室を減圧した後、バルブを開くようにすれば効率
がよい。蒸着済みのコイルを取り出す場合も同様にバル
ブ２′を締めて、コイルの取り出し、室５のみを大気圧
に戻すようにすればよい。
さらに大規模に連続操業する場合は、特願昭59−192574
に開示されているようなシールロール室装置でもよい。
に開示されているようなシールロール室装置でもよい。
窒素ガスのイオンビーム発生装置は、例えば、石川順三
著、アイオニックス社刊の「イオン源工学」等に詳細に
記載されている。
著、アイオニックス社刊の「イオン源工学」等に詳細に
記載されている。
真空室は10-4〜10-5Torr程度に減圧され、窒素は前記の
装置でイオン化せられて、同時にチタン蒸発槽７で電子
銃８などによって蒸発させられるチタン蒸気を連行して
鋼板表面に到達し、ここに窒化チタンの被膜を形成す
る。被膜厚さの調節はラインスピードの調節によって行
うことができる。窒化チタンの被膜形成を受けた鋼帯は
続いてチタン真空蒸着領域10へ進む。ここではるつぼで
加熱蒸発させられたチタン蒸気が窒化チタン被膜上に蒸
着させられる。イオンビーム発生装置の操作は当業者に
知られているが、イオン加速電圧40kV、電流1A程度で実
施するのが妥当である。
装置でイオン化せられて、同時にチタン蒸発槽７で電子
銃８などによって蒸発させられるチタン蒸気を連行して
鋼板表面に到達し、ここに窒化チタンの被膜を形成す
る。被膜厚さの調節はラインスピードの調節によって行
うことができる。窒化チタンの被膜形成を受けた鋼帯は
続いてチタン真空蒸着領域10へ進む。ここではるつぼで
加熱蒸発させられたチタン蒸気が窒化チタン被膜上に蒸
着させられる。イオンビーム発生装置の操作は当業者に
知られているが、イオン加速電圧40kV、電流1A程度で実
施するのが妥当である。
このように蒸着を完了した鋼板は、巻き取りロール10に
巻き取られる。上記のような操作によって取り出され
る。
巻き取られる。上記のような操作によって取り出され
る。
次に300nmの厚さの窒化チタン層を施し、ついでチタン
を10μｍの厚さに蒸着した試験片と窒化チタン被膜を施
さないで単純にチタン蒸着めっき（10μｍ）を施した鋼
板試片を800℃で３時間保持したものの断面をEPMAによ
って元素分析した結果を第２図と第３図に示す。窒化チ
タン層を有しない試片（第３図）では完全に合金化して
いるのに対し、窒化チタン層を有する試片（第２図）で
はめっき層がチタンの状態を保持していることがわか
る。窒化チタン層の厚みを変えてチタンを蒸着し、同様
に800℃で３時間保持した場合の合金層の厚さを測定し
た結果を第１表に示す。これらの結果から，窒化チタン
層を施さないとチタンめっき層の厚み１μｍの全厚みが
合金層となり，窒化チタン層を施した場合でもその厚み
が100nmより薄いと合金層が生成するのに対し，窒化チ
タン層の厚みが100nm以上であれば合金層は全く生成し
ないことがわかる。なお試験では１μｍ（1000nm）まで
の窒化チタン層を施した例を示したが，さらに厚くして
も合金層は形成しない。しかし不必要に窒化チタン層の
厚みを厚くする必要はなく,1μｍ以下で十分である。
を10μｍの厚さに蒸着した試験片と窒化チタン被膜を施
さないで単純にチタン蒸着めっき（10μｍ）を施した鋼
板試片を800℃で３時間保持したものの断面をEPMAによ
って元素分析した結果を第２図と第３図に示す。窒化チ
タン層を有しない試片（第３図）では完全に合金化して
いるのに対し、窒化チタン層を有する試片（第２図）で
はめっき層がチタンの状態を保持していることがわか
る。窒化チタン層の厚みを変えてチタンを蒸着し、同様
に800℃で３時間保持した場合の合金層の厚さを測定し
た結果を第１表に示す。これらの結果から，窒化チタン
層を施さないとチタンめっき層の厚み１μｍの全厚みが
合金層となり，窒化チタン層を施した場合でもその厚み
が100nmより薄いと合金層が生成するのに対し，窒化チ
タン層の厚みが100nm以上であれば合金層は全く生成し
ないことがわかる。なお試験では１μｍ（1000nm）まで
の窒化チタン層を施した例を示したが，さらに厚くして
も合金層は形成しない。しかし不必要に窒化チタン層の
厚みを厚くする必要はなく,1μｍ以下で十分である。
＜発明の効果＞ 以上述べたように、本発明によれば、真空蒸着法によっ
て製造されるチタンめっき鋼板のめっき層と鋼板の間に
窒化チタンの層を設けることによりめっき層と母材の相
互拡散を防止することができるので、比較的高温におい
ても、めっき層そのものの性質と表面外観を維持したま
ま鋼板を使用することが可能となる。また、この窒化物
層の形成のための装置は、真空蒸着めっき装置の比較的
簡単な改変によって達成できる。
て製造されるチタンめっき鋼板のめっき層と鋼板の間に
窒化チタンの層を設けることによりめっき層と母材の相
互拡散を防止することができるので、比較的高温におい
ても、めっき層そのものの性質と表面外観を維持したま
ま鋼板を使用することが可能となる。また、この窒化物
層の形成のための装置は、真空蒸着めっき装置の比較的
簡単な改変によって達成できる。
第１図は本発明をめっき鋼板を製造するのに使用される
装置の概念図である。 第２図は本発明のチタンめっき鋼板を800℃で３時間保
持した場合の断面のEPMAによる元素分析の結果を示すグ
ラフである。第３図は従来技術のチタンめっき鋼板を同
様に800℃で３時間保持した場合の断面のEPMAによる元
素分析の結果を示すグラフである。
装置の概念図である。 第２図は本発明のチタンめっき鋼板を800℃で３時間保
持した場合の断面のEPMAによる元素分析の結果を示すグ
ラフである。第３図は従来技術のチタンめっき鋼板を同
様に800℃で３時間保持した場合の断面のEPMAによる元
素分析の結果を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】鋼板の表面に100nmないし１μｍの厚さの
窒化チタン層を有し，その上にチタンの真空蒸着めっき
を施してなる耐熱性に優れたチタンめっき鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61164753A JPH0759745B2 (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | 耐熱性に優れたチタンめつき鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61164753A JPH0759745B2 (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | 耐熱性に優れたチタンめつき鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6320449A JPS6320449A (ja) | 1988-01-28 |
| JPH0759745B2 true JPH0759745B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=15799263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61164753A Expired - Lifetime JPH0759745B2 (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | 耐熱性に優れたチタンめつき鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0759745B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5798566A (en) * | 1996-01-11 | 1998-08-25 | Ngk Spark Plug Co., Ltd. | Ceramic IC package base and ceramic cover |
| JP2004103700A (ja) | 2002-09-06 | 2004-04-02 | Toyota Industries Corp | 低膨張部材及びその製造方法並びに低膨張部材を用いた半導体装置 |
| JP4471646B2 (ja) | 2003-01-15 | 2010-06-02 | 株式会社豊田自動織機 | 複合材及びその製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5266835A (en) * | 1975-12-02 | 1977-06-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Surface treating method of metals |
| JPS5822374A (ja) * | 1981-07-30 | 1983-02-09 | Mitsubishi Metal Corp | 表面被覆高速度鋼部材 |
| JPS61163262A (ja) * | 1985-01-14 | 1986-07-23 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 金色外装部品 |
-
1986
- 1986-07-15 JP JP61164753A patent/JPH0759745B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6320449A (ja) | 1988-01-28 |
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